CN114616018A - 用于修复组织的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了用于组织修复的装置和方法。该装置可包括：导管轴、经涂覆的球囊和光纤，其中，该导管轴从近侧端部延伸至远侧尖端，该导管轴限定管腔，这些管腔包括膨胀管腔和光纤管腔；该经涂覆的球囊定位在该导管轴邻近该远侧尖端的半透明远侧区段上并与该膨胀管腔流体连通，该经涂覆的远侧球囊包括半透明材料以及在该经涂覆的球囊的外表面上的涂覆材料；该光纤定位在该导管轴中处于该光纤管腔中并延伸穿过该半透明远侧区段。

Description

用于修复组织的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月18日提交的美国专利申请16/686,879的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开总体涉及用于修复血管通畅的装置和方法。本文所公开的实施方案更具体地但非限制地涉及用于创建天然血管支架并修复血管通畅的导管和导管系统。

背景技术

球囊导管用于许多外科手术应用中，包括阻塞血液向治疗部位的远侧或近侧流动。必须控制球囊的膨胀以便避免球囊过度扩张或破损，球囊过度扩张或破损可导致血管破裂或以其他方式损坏血管。经皮腔内血管成形术(PTA)已广泛用于治疗动脉粥样硬化病变，在PTA中，使用球囊来打开被阻塞的动脉。然而，该技术受到再阻塞和再狭窄的棘手问题的限制。再狭窄是由平滑肌细胞(SMC)过度增殖导致的，并且再狭窄率在20％以上。因此，接受PTA治疗的患者中约五分之一的患者必须在数月内再次接受治疗。

此外，支架置入术是一种流行的治疗方法，其中在球囊导管的帮助下机械地扩张动脉的狭窄动脉硬化段，然后将金属支架放置在血管腔内以修复血液流动。动脉的收缩或阻塞是问题所在，可能其本身是或导致严重的健康并发症。已经发现在20％至30％的患者中，腔内放置金属支架会导致需要术后治疗。所需术后治疗如此高频的原因之一是血管腔内发生血管内膜增生，导致尽管放置了支架，但管腔仍旧变窄。为了减少支架内再狭窄，已尝试设计一种类型的支架，该类型的支架具有承载抑制再狭窄药物的表面，使得当该支架放置在动脉中时，该药物在血管腔内以受控的方式被洗脱。这些尝试使得利用各种药物诸如西罗莫司(免疫抑制剂)和紫杉醇(细胞毒性抗肿瘤药物)的药物洗脱支架(以下称为DES)变得商业化。然而，由于这些药物具有通过作用于血管细胞(内皮细胞和平滑肌细胞)的细胞周期而抑制血管细胞增殖的作用，因此，在支架放置过程中一旦造成药物剥落，这些药物不仅可抑制由平滑肌细胞过度增殖引起的血管内膜增生，还可抑制内皮细胞的增殖。这可以使得血管内膜的修复或治疗的不良反应减少。鉴于血栓的形成往往更容易发生在血管内膜中内皮细胞覆盖少的部位的事实，因此必须长时间施用抗血栓药物(即半年左右)，并且尽管施用了这种抗血栓药物，但停药后仍有发生晚期血栓形成和再狭窄的风险。

因此，本公开所解决的技术问题是通过创造提供用于将治疗药剂受控地递送到周围组织、将血管撑开成最终形状、使组织内的治疗药剂功能化并形成铸造形状，从而允许血液流动和修复组织功能的设备来克服这些现有技术的困难。该技术问题的解决方案由本文所述的实施方案提供，其特征在于权利要求

发明内容

本公开的实施方案包括导管、导管系统以及使用导管系统形成组织支架的方法。有利地，示例性实施方案允许将治疗药剂受控地、均匀地递送到周围组织、将该组织铸造成最终形状、在形成铸造形状的该组织中使治疗药剂功能化并且撑开血管。该组织可以是心血管系统内的血管的血管壁。

根据本公开的实施方案，提供了一种装置。该装置可包括导管轴，该导管轴从近侧端部延伸至远侧尖端并具有半透明的远侧区段，该导管轴限定管腔，这些管腔包括膨胀管腔和光纤管腔。该装置还可包括经涂覆的球囊，该经涂覆的球囊定位在邻近远侧尖端的远侧区段上并与膨胀管腔流体连通，该经涂覆的远侧球囊包括半透明材料以及在该经涂覆的球囊的外表面上的涂覆材料。该装置还可包括光纤，该光纤定位在导管轴中处于光纤管腔中并延伸穿过远侧区段。

在一些实施方案中，膨胀管腔向经涂覆的球囊提供膨胀流体，并且经涂覆的球囊中的膨胀流体的压力使得经涂覆的球囊扩张成扩张状态。

在一些实施方案中，涂覆材料是天然血管支架(Natural Vascular Scaffolding)治疗化合物。天然血管支架化合物可以是光激活的。

在一些实施方案中，远侧区段和经涂覆的球囊的半透明材料是透明的。光纤可通过远侧区段和经涂覆的球囊来提供光激活。经涂覆的球囊可包括符合血管壁形态的材料。可沿着导管轴的长度遮蔽导管轴直至远侧区段，从而允许光从远侧区段和经涂覆的球囊透射出去。

在一些实施方案中，经涂覆的球囊具有压缩位置，当导管轴被引导到血管的目标区域时，该压缩位置保护涂覆材料。经涂覆的球囊可接触目标区域中的血管壁，并且涂覆材料从经涂覆的球囊的外表面转移到目标区域。导管轴还可限定与导管轴同心的导丝管腔。光纤管腔可延伸至远侧尖端中的开口，并且该光纤管腔被构造成接收冷却剂，该冷却剂穿过光纤管腔并且通过远侧尖端中的开口离开光纤。

根据本公开的另一个实施方案，提供了一种在受试者的血管中进行组织修复的方法。该方法可包括将导管设置到血管中。该导管可包括导管轴，该导管轴从近侧端部延伸至远侧尖端并具有半透明的远侧区段，该导管轴限定管腔，这些管腔包括膨胀管腔和光纤管腔。该装置还可包括经涂覆的球囊，该经涂覆的球囊定位在邻近远侧尖端的远侧区段上并与膨胀管腔流体连通，该经涂覆的远侧球囊包括半透明材料以及在该经涂覆的球囊的外表面上的涂覆材料。该装置还可包括光纤，该光纤定位在导管轴中处于光纤管腔中并延伸穿过远侧区段。该方法还可包括将经涂覆的球囊膨胀至预先确定的压力达第一预先确定的时间量，并且在第一预先确定的时间量已经完成之后激活连接到光纤的光源达第二预先确定的时间量，同时使经涂覆的球囊保持膨胀，从而提供穿过远侧区段和经涂覆的球囊的光透射以激活治疗区域中的药物。

在一些实施方案中，经涂覆的球囊涂覆有天然血管支架治疗化合物，该天然血管支架化合物是光激活的。光纤可通过远侧区段和经涂覆的球囊来提供光激活。可沿着导管轴的长度遮蔽导管轴直至远侧区段，从而提供从远侧区段和经涂覆的球囊透射出去的光透射。

根据本公开的另一个实施方案，提供了一种装置。该装置可包括：导管轴、经涂覆的球囊和光纤，其中，该导管轴从近侧端部延伸至远侧尖端并具有半透明的远侧区段，该导管轴限定管腔，这些管腔包括膨胀管腔和光纤管腔；该经涂覆的球囊定位在邻近远侧尖端的远侧区段上并与膨胀管腔流体连通，该经涂覆的远侧球囊包括半透明材料以及在该经涂覆的球囊的外表面上的涂覆材料；该光纤定位在导管轴中位于光纤管腔中并延伸穿过半透明远侧区段。可沿着导管轴的长度遮蔽导管轴直至远侧区段，从而提供从远侧区段和经涂覆的球囊透射出去的光透射，并且涂覆材料是光激活的治疗化合物。

本文所公开的实施方案的附加特征和优点将在后续描述中部分予以阐述，并且根据描述将是部分显而易见的，或者可通过实践本文所公开的实施方案获知。本文所公开的实施方案的特征和优点将通过所附权利要求中具体指出的要素和组合来实现和获得。

应当理解，前文的一般描述和后文的详细描述均仅作为示例并且是说明性的，而不是对所要求保护的本文所公开的实施方案的限制。

附图构成本说明书的一部分。附图示出了本公开的若干实施方案，并且与说明书一起用于解释所附权利要求中阐述的本文所公开的实施方案的原理。

附图说明

图1是根据本公开的实施方案的示例性装置的侧视图，该示例性装置包括导管。

图2A是图1的导管的远侧部分的侧视图。

图2B是图2A的示例性导管的透视局部剖视图。

图3是图1的导管的近侧部分的侧视图。

图4是沿着图2A的线4-4截取的横截面视图。

图5A是根据本公开的实施方案的另一个示例性导管的远侧部分的侧视图。

图5B是图5A的示例性导管的透视局部剖视图。

图6是图5A的导管的近侧部分的侧视图。

图7是沿着图5A的线7-7截取的横截面视图。

具体实施方式

现在将详细地参考本公开的实施方案和方面，其示例在附图中示出。如有可能，在整个附图中将使用相同的附图标号来指代相同或相似的零件。

图1示出了根据本公开的实施方案的装置100。装置100具有从装置100的近侧端部106延伸至远侧尖端110的导管轴104。装置100可被构造用于在受试者的脉管(例如，血管)内纵向移动和定位。在一些实施方案中，装置100可被构造用于治疗血管的区域。在一些实施方案中，装置100可阻塞血管，而在其他实施方案中，该装置不可阻塞血管。例如，装置100可以被构造用于将药物递送到由装置100占据的血管区域，该装置可以在血管中形成并铸造形状，下文将更详细地描述。

装置100可包括定位在装置100的近侧端部处的近侧端部连接件114(其在图3处更详细地示出)，并且导管轴104可从此处向远侧方向延伸。导管轴104可限定可经由近侧端部连接件114的多个端口115进入的多个管腔。该多个端口115可被构造成与期望和该多个管腔连通的外部源接合。这些端口可通过各种连接机构与外部源接合，包括但不限于注射器、包胶注塑、快速断开连接件、闩锁连接、倒钩连接、键合连接、螺纹连接、或用于将所述多个端口中的一个端口连接到外部源的任何其他合适的机构。外部源的非限制性示例可包括膨胀源(例如，盐溶液)、气体源、治疗源(例如，处方药、药物或下文进一步讨论的任何期望的治疗药剂)、光源等。在一些实施方案中，装置100可经由导丝管腔164(参见图4)与导丝(未示出)一起使用，以辅助将导管轴104引导到血管的目标区域。

图1至图4示出了装置100可包括定位在导管轴104邻近远侧尖端110的远侧区段130上的经涂覆的球囊120。在一些实施方案中，经涂覆的球囊120可从远侧尖端110往近侧偏移0mm至1mm、0mm至2mm、0mm至3mm、0mm至10mm或0mm至50mm的距离。当顺应性或半顺应性球囊膨胀时，经涂覆的球囊120可采用适于支撑受试者的血管壁或其他中空主体结构的任何形状。例如，经涂覆的球囊120可扩张成围绕导管轴104的远侧区段130的圆柱形形状。该圆柱形形状可在经涂覆的球囊120的近侧端部和远侧端部处逐渐向内缩小，从而提供经涂覆的球囊120的逐渐缩小的近侧端部和远侧端部，该近侧端部和远侧端部渐缩成接触导管轴104并且变得与该导管轴齐平。

膨胀的经涂覆的球囊120可形成的形状的非限制性示例包括圆柱形、足球形、球形、椭圆形，或者可选择性地以对称或不对称的形状变形，以便限制经治疗的血管形状和未治疗的血管形状中的潜在差异，从而减少常见于金属支架中的具有不同刚度的两个表面之间的边缘效应。由经涂覆的球囊120施加到血管内部的力可足够强以在装置100被保持在血管或其他中空主体结构内的固定位置的情况下支撑血管壁。然而，该力不会大到损坏血管或其他中空主体结构的内部表面。经涂覆的球囊120可以是基本上半透明的。

装置100可包括定位在近侧端部连接件114近侧的多个连接件115。例如，经涂覆的球囊120可在近侧端部106处终止于能够接收膨胀源的连接件。在一些实施方案中，连接件可以是鲁尔构型(luer configuration)。中心管腔(在下文中更详细地讨论)可在近侧端部处终止于能够接收用于清洁从近侧终端到远侧尖端外部的管腔的流体源的连接件，并且在一些实施方案中，该连接件可具有鲁尔构型。该中心管腔还可容纳用于跟踪导管装置到期望的解剖位置的导丝。如下文中更详细地讨论的，装置100还可包括可在近侧端部处终止于能够连接光源的适配器的光纤。每根光纤可终止于分开且不同的适配器，或者每根光纤可以共享连接到光源的一个适配器。这些光纤可集成到装置100中。

装置100的材料可以是生物相容的。导管轴104可包括可挤压并且能够维持管腔完整性的材料。导管轴104的远侧区段130是基本上半透明的，以允许来自光纤的光透射。导管轴104材料足够刚性以借助导丝进行跟踪并且足够柔软以防止损伤。导管轴104可由包括但不限于以下的材料制成：聚合物、天然或合成橡胶、金属和塑料或其组合、尼龙、聚醚嵌段酰胺(PEBA)、尼龙/PEBA共混物、热塑性共聚酯(TPC)，非限制性示例可为

(可从特拉华州威尔明顿的Dupont de Nemours,Inc.购买)和聚乙烯。可选择轴材料，以便根据轴的纵向长度最大化柱强度。此外，轴材料可以是编织的，以便提供足够的柱强度。还可选择轴材料，以便允许设备沿着导丝光滑地移动。导管轴104还可设置有润滑涂层以及抗微生物和抗凝血涂层。应选择轴材料，以免干扰待递送或待收集的药剂的功效。这种干扰可表现为吸收药剂、粘附在药剂上或以任何方式改变药剂的形式。本公开的导管轴104可在约2个法国单位至16个法国单位之间(简写成“Fr.”，其中一个法国单位等于1/3毫米，或约0.013英寸)。用于冠状动脉的导管轴的直径可在约3Fr.至5Fr.之间，并且更具体地可以是3Fr.。用于外周血管的导管轴的直径可在约5Fr.至8Fr.之间，并且更具体地可以是5Fr.。用于主动脉的导管轴的直径可在约8Fr.至16Fr.之间，并且更具体地可以是12Fr.。

经涂覆的球囊120可以是基本上半透明的，从而允许来自光纤的光基本上透射超过经涂覆的球囊120的膨胀直径。经涂覆的球囊120可以是顺应性的，使得材料基本上符合血管的形态。经涂覆的球囊120的材料可以是弹性的，从而能够基本上弹性地符合血管的形态，从而以非扩张性和非创伤性方式提供最佳的药物递送。装置100不会对血管造成任何进一步的创伤(例如，由动脉粥样硬化切除术或经皮腔内血管成形术“PTA”或血管准备方法引起的创伤)以促进最佳愈合。

图2A和图2B示出了经涂覆的球囊120，该经涂覆的球囊可涂覆有一种或多种药物，例如，涂覆有天然血管支架(NVS)化合物，该化合物可被光激活，如下文进一步讨论的。经涂覆的球囊120的扩张可根据需要使治疗区域(例如，血管)成形，并且可将涂覆在经涂覆的球囊120的外部表面上的一种或多种药物(例如，NVS)提供到治疗区域，如下文更详细地描述的。

经涂覆的球囊120可从折叠位置或压缩位置扩张到扩张位置，或者从折叠取向或压缩取向扩张成扩张取向(图4)。在一些实施方案中，当导管轴104被引导到血管的目标区域时，经涂覆的球囊120可处于压缩位置，该压缩位置可以是折叠构型。当导管轴104被引导到血管的目标区域时，压缩构型或折叠构型可保护经涂覆的球囊120的外表面上的涂覆材料。当经涂覆的球囊120被定位在目标区域中时，经涂覆的球囊120可膨胀到扩张位置。

经涂覆的球囊120可包括定位在经涂覆的球囊120的近侧端部和远侧尖端处的标记带122。标记带122可允许在手术期间对经涂覆的球囊120进行精确的位置跟踪，使得使用者(例如，外科医生)可能能够轻松地在成像系统诸如血管造影内定位经涂覆的球囊120。在一些实施方案中，标记带120可以是集成到装置100中的不透射线的金带或铂带。

在一些实施方案中，光纤140可集成到装置100中。如本文所用，术语“集成”可指光纤被包胶模塑到装置100中，使得光纤成为装置100的不可互换的元件。在其他实施方案中，如下文将描述的，光纤140可以是可移除的。在一些实施方案中，可在制造时将光纤集成到装置100中。在其他实施方案中，可在临床准备过程期间，在导管室中将光纤集成装置100中。

光纤140可定位在导管轴104中并且延伸穿过远侧区段130。光纤140可将光透射穿过远侧区段130和经涂覆的球囊120。光纤140可连接到近侧端部连接件114，并且可具有经由多个端口115中的至少一个端口连接到光纤激活源的近侧端部。在一些实施方案中，光纤140可被构造成透射375纳米(nm)至475nm波长的光，并且更具体地为450nm波长的光，该光透射穿过远侧区段130和经涂覆的球囊120。光纤140可发射紫外光(UV)范围(10nm至400nm)之外的光。在一些实施方案中，光纤140可定位在光纤管腔158中，并且可沿着导管轴104的长度覆盖或遮蔽光纤140，使得光仅从远侧区段130和经涂覆的球囊120透射出去。

在一些实施方案中，光纤140可由塑料芯和包层制成。芯的折射率高。包层的折射率低。芯材料的非限制性示例可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。包层的非限制性示例可以是有机硅材料。光源可控制光纤140的波长和提供的功率。光纤包层中的断裂形态确保了功率均匀分配到血管壁。较长的长度与较短的长度具有不同的形态。包层断裂的远侧长度与球囊的长度匹配。

根据本公开的实施方案，图4是沿着图2的线4-4截取的横截面视图，其示出了组件100内的多个管腔。导管轴104可具有外直径和外表面130。导管轴104可具有从近侧端部106延伸至远侧尖端110的由三个不同且分开的管腔构成的内部构造。

经涂覆的球囊120可与膨胀管腔150流体连通。膨胀管腔150可延伸穿过导管轴104并且在近侧端部连接件114的多个端口115中的一个端口处具有输入。经涂覆的球囊120与膨胀源之间经由膨胀管腔150的流体连通可导致经涂覆的球囊120选择性地填充和扩张。

可提供光纤管腔158。光纤管腔可定位在导管轴104中以接收一根或多根光纤，并且光纤管腔158可从近侧端部106延伸至远侧区段130中。在另一个示例性实施方案中，导管轴104可包括多个光纤管腔。

在一些实施方案中，光纤管腔158可从近侧端部106延伸至远侧尖端110，并且可在近侧端部106和远侧尖端110中的每一者处包括开口。光纤管腔158可被构造成从可传送冷却剂(例如，流体诸如盐溶液)的近侧端部接收冷却供应，并且远侧尖端110处的开口可允许该冷却剂穿过光纤管腔158并通过光纤管腔158的远侧尖端110处的开口离开。在此类实施方案中，穿过光纤管腔158的冷却剂可围绕光纤140并向光纤140提供温度调节。

还可提供导丝管腔164。导丝管腔可与导管轴外直径同心，并且可在导管轴104中从近侧端部106布置到远侧尖端110。导丝管腔164可容纳导丝以帮助将装置100放置到与近侧端部和远侧尖端连通的期望的解剖位置。导丝可以与装置100分开且不同，并且向近侧延伸超过导管轴的近侧端部并向远侧延伸超过远侧尖端。导丝管腔164定位成与导管外直径同心，导管轴与导丝同心地定向，从而允许导管轴104跟随导丝，而不是偏向导管轴104的一侧或在两侧间晃动。导丝可保持在导丝管腔104中，在激活光纤期间维持在解剖位置。

如图所示，导管轴104可以是由膨胀管腔150、光纤管腔158和导丝管腔164构成的三腔挤压件。导丝管腔164可同心地定位在导管轴104内，位于膨胀管腔150与光纤管腔158之间。膨胀管腔150和光纤管腔158可具有半圆形横截面形状，并且可组合地围绕居中地定位在膨胀管腔150与光纤管腔158之间的导丝管腔164。

在一些实施方案中，装置100可包括双腔挤压件，而不是图4所示的三腔挤压件。在此类实施方案中，一个管腔可被构造成接收导丝，并且另一个管腔可被构造成接收光纤并连接到膨胀源，使得膨胀源可与经涂覆的球囊120流体连通。

图5A至图7示出了装置200的另一个实施方案，该装置具有带导管轴204的经涂覆的球囊220，该导管轴接收可移除的光纤240。经涂覆的球囊220可具有与上文所述的经涂覆的球囊120相同或类似的特征。装置200可共享上文所述的装置100的许多相同的部件和特征。

经涂覆的球囊220定位在导管轴204邻近远侧尖端210的远侧区段230上。在一些实施方案中，经涂覆的球囊220可从远侧尖端110往近侧偏移0mm至1mm、0mm至2mm、0mm至3mm、0mm至10mm或0mm至50mm的距离。如上文参考经涂覆的球囊220描述的，当顺应性或半顺应性球囊膨胀时，经涂覆的球囊220可采用适于支撑受试者的血管壁或其他中空主体结构的任何形状。

经涂覆的球囊220可包括定位在经涂覆的球囊220的近侧端部和远侧尖端处的标记带222。标记带222可允许在手术期间对经涂覆的球囊220进行精确的位置跟踪，使得使用者(例如，外科医生)可能能够轻松地在成像系统内定位经涂覆的球囊220。在一些实施方案中，标记带220可以是集成到装置200中的不透射线的金带或铂带。

装置200可包括定位在装置200的近侧端部处的近侧端部连接件214(其在图6处更详细地示出)，并且导管轴204可从此处向远侧方向延伸。导管轴204可限定可经由近侧端部连接件214的端口215中的一个或多个端口进入的管腔。端口215可被构造成与期望与该多个管腔连通的外部源接合。这些端口可经由各种连接机构与外部源接合，包括但不限于注射器、包胶注塑、快速断开连接件、闩锁连接、倒钩连接、键合连接、螺纹连接、或用于将多个端口中的一个端口连接到外部源的任何其他合适的机构。外部源的非限制性示例可包括膨胀源(例如，盐溶液)、气体源、治疗源(例如，处方药、药物或下文进一步讨论的任何期望的治疗药剂)、光源等。在一些实施方案中，装置200可经由导丝管腔264(参见图7)与导丝(未示出)一起使用，以辅助将导管轴204引导到血管的目标区域。

根据本公开的实施方案，图7是沿着图5A的线7-7截取的横截面视图，其示出了组件200内的管腔。导管轴104可具有从近侧端部206延伸至远侧尖端210的由两个不同且分开的管腔构成的内部构造。

经涂覆的球囊220可与膨胀管腔250流体连通。膨胀管腔250可延伸穿过导管轴204并且在近侧端部连接件214的端口215中的一个端口处具有输入。经涂覆的球囊220与膨胀源之间经由膨胀管腔250的流体连通可导致经涂覆的球囊220选择性地填充和扩张。

光纤管腔264可定位在导管轴204中以接收光纤和导丝，并且光纤管腔264可从近侧端部206延伸至远侧区段230中。光纤管腔264可与导管轴204和膨胀管腔250同心，并且可在导管轴204中从近侧端部206布置到远侧尖端210。光纤管腔264可容纳导丝以帮助将装置200放置到与近侧端部和远侧尖端连通的期望的解剖位置。导丝可与装置200分开且不同，并且向近侧延伸超过导管轴的近侧端部并向远侧延伸超过导管轴的远侧尖端。导丝管腔264定位成与导管外直径同心，导管轴与导丝同心地定向，从而允许导管轴204跟随导丝，而不是偏向导管轴204的一侧或在两侧间晃动。导丝可保持在光纤管腔264中，在激活光纤期间维持在解剖位置。

光纤可以是可移除的，并且可插入穿过光纤管腔264以定位在导管轴204中并延伸穿过远侧区段230。光纤可将光透射穿过远侧区段230和经涂覆的球囊220。光纤可连接到近侧端部连接件214，并且可具有经由端口215中的至少一个端口连接到光纤激活源的近侧端部。在一些实施方案中，光纤可被构造成透射375纳米(nm)至475nm波长的光，并且更具体地为450nm波长的光，该光透射穿过远侧区段230和经涂覆的球囊220。光纤可发射紫外光(UV)范围(10nm至400nm)之外的光。在一些实施方案中，光纤可定位在光纤管腔264中，并且可沿着导管轴204的长度覆盖或遮蔽光纤，使得光仅从远侧区段230和经涂覆的球囊220透射出去。

既然已经详细地描述了每个装置100、200的部件，那么与装置100和装置200两者相关联的方法可被理解。递送药物源的目标区域可以是心血管系统的血管。在一些实施方案中，可首先通过经皮腔内血管成形术(PTA)或动脉粥样硬化切除术来准备该目标区域，以转移或清除受损的血管细胞碎片。导管装置100、200可能并不旨在替代PTA；经涂覆的球囊120、220的功能压力仅足以在药物功能化期间撑开血管。经涂覆的球囊120、220可被膨胀至与血管壁接触，以便将涂覆的药物均匀地递送到血管壁。当处于该血管支撑位置时，可向导管轴104、204中的光纤140供应光源以用于透射穿过导管轴104、204、穿过经涂覆的球囊120、220并进入血管壁中。

本公开的实施方案提供在受试者的血管中进行组织修复的示例性方法。该方法可包括提供装置(例如，装置100、200)并为临床手术准备该装置，该准备可包括对装置进行灭菌以及将光纤连接到光源。该方法还可包括使用血管造影通过导丝将该装置推进到治疗部位，以用于可视化以及将标记带对准期望的治疗部位。随后，可基于治疗区域的尺寸图表(例如，基于治疗血管的直径)将球囊膨胀至期望的压力，并且使球囊的膨胀保持预先确定的时间量(例如，一分钟至三分钟)，从而允许药物转移到动脉壁中。

该方法还可包括在球囊保持膨胀的同时，打开光源达预先确定的时间量(例如，一分钟至三分钟)，沿着光纤透射光并允许该光激活已经被输送到动脉中的药物。一旦完成，球囊就会收缩并被移除。

本公开的另一个实施方案包括在受试者的血管中进行组织修复的示例性方法。该方法可包括提供装置(例如，装置100、200)并为临床手术准备该装置，该准备可包括对装置进行灭菌以及将光纤连接到光源。该方法还可包括使用血管造影通过导丝将该装置推进到治疗部位，以用于可视化以及将标记带对准期望的治疗部位。随后，可基于治疗区域的尺寸图表(例如，基于治疗血管的直径)将球囊膨胀至期望的压力，并且使球囊的膨胀保持预先确定的时间量(例如，一分钟至三分钟)，从而允许药物转移到动脉壁中。

该方法还可包括在球囊保持膨胀的同时，移除导丝并沿着导丝管腔放置光纤。一旦光纤就位，该方法就包括打开光源达预先确定的时间量(例如，一分钟至三分钟)，沿着光纤透射光并允许该光激活已经被输送到动脉中的药物。一旦完成，光纤可被移除，并且导丝可被放置回装置中，使得收缩的球囊可被移除。

在一些实施方案中，虽然药物未生效或被激活，但药物被功能化以与组织蛋白质交联。组织蛋白质、药物和光可以产生治疗效果。药物的功能化可能不取决于时间，而是瞬时的或几乎瞬时的，这仅取决于在适当强度下的波长。光功率可补偿通过光纤、球囊和组织壁的损失，并且可保持平衡以避免治疗期间的热量积聚。除此之外或另选地，药物的功能化可与振荡的、脉冲的或具有断开占空比(其中光功率接通达一段时间并断开达另一段时间)的光功率相关。在一些实施方案中，占空比可以是10％，这意味着光功率接通达10％的时间并断开达90％的时间。在其他实施方案中，占空比可以是20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％。

另外，可与本公开的设备一起使用的治疗药剂包括若干药剂中的任意一者或它们的组合，该若干药剂为气体、液体、悬浮液、乳剂或固体，这些药剂可被递送或从血管中收集以用于治疗或诊断目的。治疗药剂可包括生物活性物质或能够引发生物反应的物质，包括但不限于内源性物质(生长因子或细胞因子，包括但不限于碱性成纤维细胞生长因子、酸性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子、血管生成因子、microRNA)、病毒载体、能够表达蛋白质的DNA、缓释聚合物、和未修饰或经修饰的细胞。治疗药剂可包括诱导新血管形成的血管生成剂。治疗药剂还可包括用于治疗血管壁变狭窄的抗狭窄剂或抗再狭窄剂。治疗药剂可包括可用于治疗血管壁变狭窄的光活化剂，诸如光活化抗狭窄剂或光活化抗再狭窄剂。

因此，装置100是多功能的，在打开和闭合的情况下提供药物递送控制，并且在用紫外光(UV)范围(10nm至400nm)之外的特定波长的光源进行药物功能化期间撑开成形的血管壁。

因此，本文所述的装置和方法提供了将NVS递送到治疗区域(例如，血管)，并且提供了使用该装置或根据上文所述的方法对该治疗区域进行修复。上文所述的装置和方法同时提供了在通向其他血管的流失最小的情况下使用一种或多种药物(例如，使用紫杉醇和NVS)处理血管、支撑和铸造血管，以及对递送到治疗区域的一种或多种药物进行光激活。这些优点可利用本文所述的装置和方法来实现。

根据本公开的实施方案，NVS化合物可包括二聚萘酰亚胺，如美国专利6,410,505B2和美国临时专利申请62/785,477中所述。例如，已在上述专利申请中公开了二聚萘酰亚胺化合物，2,2'-((乙烷-1,2-二(氧基))二(乙烷-2,1-二基)二(6-((2-(2-(2-氨基乙氧基)乙基)氨基)-1H-苯并[de]异喹啉-1,3(2H)-二酮)，也称为10-8-10二聚体；6-[2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙氨基]-2-[2-[2-[2-[6-[2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙氨基]-1,3-二氧苯并[de]异喹啉-2-基]乙氧基]乙氧基]苯并[de]异喹啉-1,3-二酮；2,2'-[1,2-乙二基双(氧基-2,1-乙二基)]双[6-({2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙基}氨基)-1H-苯并[de]异喹啉-1,3(2H)-二酮]；以及1H-苯并[de]异喹啉-1,3(2H)-二酮，2,2'-[1,2-乙二基双(氧基-2,1-乙二基)]双[6-[[2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙基]氨基]-(9Cl)，并且在上述专利申请中意指式(I)化合物。

已提供前文描述用于说明的目的。前文描述并未示出所有情况，并且不限于本文所公开的精确形式或实施方案。通过考虑本文所公开的实施方案的说明书和实践，对这些实施方案的修改和改型将是显而易见的。例如，所述具体实施包括硬件和软件，但是与本公开一致的系统和方法可单独作为硬件来实施。另外，虽然某些部件已被描述为彼此耦接，但是此类部件可以任何合适的方式彼此集成或分布。

此外，虽然本文已经描述了例示性实施方案，但是本发明范围包括具有基于本公开的等效元素、修改、省略、组合(例如，对各种实施方案的各方面的组合)、改型和/或变更的任何和所有实施方案。权利要求中的元素将基于权利要求中所采用的语言广义地进行解读，并且不限于在本说明书中或在本申请审查期间描述的示例，这些示例将被解释为非排他性的。此外，本文所公开的方法的步骤可以任何方式进行修改，包括对这些步骤进行重新排序和/或插入或删除步骤。

根据详细的说明书，本公开的特征和优点是显而易见的，并且因此所附权利要求旨在涵盖落入本公开的实质和范围内的所有系统和方法。如本文所用，不定冠词“一个”和“一种”意为“一个或多个”。类似地，复数项的使用不一定指代复数，除非在给定的上下文中明确指出。字词诸如“和”或“或”意为“和/或”，除非另有明确指示。此外，由于对本公开进行研究将容易地发生许多修改和变型，因此不希望将本公开限制于所示和所述的确切构造和操作，并且因此可采用落入本公开范围内的所有合适的修改和等同物(例如，狭缝开口、小孔、穿孔可以互换使用，以保持实施方案的真实范围)。

通过考虑本文所公开的实施方案的说明书和实践，其他实施方案将是显而易见的。本说明书和示例旨在仅被认为是示例性的，本文所公开的实施方案的真实范围和实质由所附权利要求指示。

Claims (20)

1.一种装置，包括：

导管轴，所述导管轴从近侧端部延伸至远侧尖端并具有半透明的远侧区段，所述导管轴限定管腔，所述管腔包括膨胀管腔和光纤管腔；

经涂覆的球囊，所述经涂覆的球囊定位在邻近所述远侧尖端的所述远侧区段上并与所述膨胀管腔流体连通，所述经涂覆的远侧球囊包括半透明材料以及在所述经涂覆的球囊的外表面上的涂覆材料；和

光纤，所述光纤定位在所述导管轴中处于所述光纤管腔中并延伸穿过所述远侧区段。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述膨胀管腔向所述经涂覆的球囊提供膨胀流体，并且所述经涂覆的球囊中的所述膨胀流体的压力使得所述经涂覆的球囊扩张成扩张状态。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述涂覆材料是天然血管支架治疗化合物。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述天然血管支架化合物是光激活的。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述远侧区段和所述经涂覆的球囊的所述半透明材料是透明的。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述光纤通过所述远侧区段和所述经涂覆的球囊来提供光激活。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述经涂覆的球囊包括符合血管壁形态的材料。

8.根据权利要求1所述的装置，沿着所述导管轴的长度遮蔽所述导管轴直至所述远侧区段，从而允许光从所述远侧区段和所述经涂覆的球囊透射出去。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述经涂覆的球囊具有压缩位置，当所述导管轴被引导到血管的目标区域时，所述压缩位置保护所述涂覆材料。

10.根据权利要求1所述的装置，其中在扩张状态下，所述经涂覆的球囊接触目标区域中的血管壁，并且所述涂覆材料从所述经涂覆的球囊的所述外表面转移到所述目标区域。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述导管轴还限定与所述导管轴同心的导丝管腔。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述光纤管腔延伸至所述远侧尖端中的开口。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述光纤管腔被构造成接收冷却剂，所述冷却剂穿过所述光纤管腔并且通过所述远侧尖端中的所述开口离开所述光纤。

14.一种在受试者的血管中进行组织修复的方法，包括：

将导管设置在所述血管中，所述导管包括：

导管轴，所述导管轴从近侧端部延伸至远侧尖端头并具有半透明的远侧区段，所述导管轴限定多个管腔，所述多个管腔包括膨胀管腔、导丝管腔和光纤管腔；

经涂覆的球囊，所述经涂覆的球囊定位在邻近所述远侧尖端的所述远侧区段上并与所述膨胀管腔流体连通，所述经涂覆的远侧球囊包括半透明材料；和

光纤，所述光纤定位在所述导管轴中处于所述导丝管腔中并延伸穿过所述远侧区段；

将所述经涂覆的球囊充膨胀至预先确定的压力达第一预先确定的时间量；

在所述第一预先确定的时间量已经完成之后激活连接到所述光纤的光源达第二预先确定的时间量，同时使所述经涂覆的球囊保持膨胀，从而提供穿过所述远侧区段和所述经涂覆的球囊的光透射以激活所述治疗区域中的药物。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述经涂覆的球囊涂覆有天然血管支架治疗化合物。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述天然血管支架化合物是光激活的。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述远侧区段和所述经涂覆的球囊的所述半透明材料是透明的。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述光纤通过所述远侧区段和所述经涂覆的球囊来提供光激活。

19.根据权利要求12所述的方法，其中沿着所述导管轴的长度遮蔽所述导管轴直至所述远侧区段，从而提供从所述远侧区段和所述经涂覆的球囊透射出去的光透射。

20.一种装置，包括：

导管轴，所述导管轴从近侧端部延伸至远侧尖端并具有半透明的远侧区段，所述导管轴限定管腔，所述管腔包括膨胀管腔和光纤管腔；

经涂覆的球囊，所述经涂覆的球囊定位在邻近所述远侧尖端的所述远侧区段上并与所述膨胀管腔流体连通，所述经涂覆的远侧球囊包括半透明材料以及在所述经涂覆的球囊的外表面上的涂覆材料；和

光纤，所述光纤定位在所述导管轴中处于所述光纤管腔中并延伸穿过所述半透明远侧区段；

其中沿着所述导管轴的长度遮蔽所述导管轴直至所述远侧区段，提供从所述远侧区段和所述经涂覆的球囊透射出去的光透射，并且所述涂覆材料是光激活的治疗化合物。

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